中国 PVC防静电包装材料 行业分类 应用领域分析GB/T4122.1—2008《包装术语第1部分:基捶中对于包装材料的定义是“用于制造包装容器和构

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2018年中国PVC防静电包装材料行业分类及应用领域分析(图)

字体大小: 2018-05-16 11:19  来源:中国报告网

中国报告网提示:GB/T4122.1—2008《包装术语第1部分:基捶中对于包装材料的定义是“用于制造包装容器和构


         GB/T4122.1—2008《包装术语第1部分:基础》中对于包装材料的定义是“用于制造包装容器和构成产品包装的材料(如木材、金属、塑料、玻璃和纸等)总称”。在包装行业的4大材料中纸及纸板占30%、塑料占25%、金属占25%、玻璃占15%。

         防静电包装材料是具有防静电性能的一类包装材料。所谓静电,是一种处于静止状态的电荷或不流动的电荷。当两个具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触时会引起电荷转移,形成静电放电[Cil。随着现代科学技术的飞速发展,静电放电对人们的生产和生活产生的危害日益严重。在电子行业中,静电敏感零件或器件、印刷电路板或其他电子组件极易在搬运过程中由于摩擦、振动或冲击引起静电放电而受到损坏;在工业生产中,静电荷也易大量积累而产生放电火花,引起爆炸事故,对人类的生命财产安全造成巨大损害。防静电包装材料由静电耗散材料制成,电阻率介于导体和绝缘体之间,能够J决速地耗散材料物品表面或内部的静电电荷,从根本上减少或杜绝由静电放电引起的危害。

         聚氯乙烯(PV C)是由氯乙烯单体经自由基聚合而成的树脂,是世界上产量最大的通用塑料。PV C是第1种广泛应用于包装领域的聚合物,与传统包装材料相比,具有透明性好、抗破碎能力强、阻隔性高以及成本低等优势。

         一、防静电包装材料的分类及发展

         按材料的导电性(按电阻率)来区分,防静电包装材料分类如表所示。

图表:防静电包装材料分类
 

图表来源:公开资料整理

         根据材料获得抗静电功能的工艺方法不同,可以把防静电包装材料分为抗静电剂处理型、导电材料填充型、镀层型、涂层型、表面改性型、复合型和结构型导电聚合物,目前研究和应用较多的是抗静电剂处理型、导电填料填充型和复合型。

         1、抗静电剂处理型

         采用抗静电剂对包装材料进行表面处理或内部处理,降低原材料的电阻率,提高其导电性,从而达到消除静电的目的。一般而言,抗静电剂处理工艺简单、成本较低、生产方便,因而在实际生产中占有一定的地位。

         抗静电剂的使用方法有2种,即外部涂覆法和内部混炼法。外部涂覆法是采用溶剂将抗静电剂制备成溶液,再用涂覆的方法使其附着于材料表面并干燥,但材料表面抗静电涂层经水洗或摩擦后容易脱落从而失去抗静电性能;内部混炼法是将抗静电剂与树脂进行共混后再进行加工,抗静电剂可由材料内部向表面迁移,并在表面形成均匀的抗静电层,若表面的抗静电剂因水洗或摩擦脱落后,内部抗静电分子则会向表面迁移,从而恢复其抗静电性能,但由于实际使用的抗静电剂用量很小,抗静电剂很难均匀分散在树脂中,为解决这个问题,很多厂家都采用将抗静电剂制备成母料的方式添加到树脂中进行加工。

         2、导电填料填充型

         导电填料是能赋予树脂导电性能的一类物质,主要有金属系、碳系、金属氧化物系、金属化纤维系、有机高分子系。

         添加金属系导电填料获得的防静电包装材料的导电性能较好,但存在金属易氧化腐蚀的问题;金属氧化物系导电填料防静电性能相对来说较差;金属化纤维系导电填料同样存在金属易氧化腐蚀的问题;有机高分子系导电填料通过本身化学结构的作用而具有导电性能,但其导电能力有限,多用于防静电性能要求较低的填充型防静电包装材料或单独使用。

         对填充型防静电包装材料研究较多的是炭黑填充防静电材料,用得最多的是工业炭黑,特别是乙炔黑和高温石墨化炭黑,因其结构稳定、不易氧化,容易在高分子中形成伸展的链式或网状组织,可以得到优良的防静电性能。

         3、镀层型

         参考观研天下发布《2018年中国PVC防静电包装材料行业分析报告-市场深度调研与发展前景研究

         镀层型即在材料表面形成一层导电的金属镀层,通常采用的工艺方法有电镀、化学镀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、热喷镀(涂)等。高分子材料电镀最常见的就是塑料电镀,其工艺步骤包括材料去油、粗化、敏化、活化、化学镀和电镀等工序。

         4、涂层型

         采用涂覆技术将导电性涂料涂覆在高分子材料表面,形成均匀的涂层,赋予其导电性能,使之成为具有防静电功能的材料。采用这类工艺的材料均是涂层型防静电包装材料。

         5、表面改性型

         用高能离子束、电子束或射线等对高分子材料表面进行照射处理,可以获得优良的防静电性能。利用表面改性的方法可以使聚合物表面的性质发生改变,可以对材料局部进行改性,而不影响材料基体本身的结构和性质,而且处理过程没有污染和腐蚀,具有广阔的应用前景。在20世纪末美国就已有用电子束处理过的包装袋上市销售。

         6、复合型

         复合型防静电包装材料作为包装袋(容器)已被广泛使用,其结构特点是中间夹有3~4层阻挡屏蔽层(这些屏蔽层通常采用金属化薄膜、导电性填料填充的薄膜),最表面层和最里面层一般使用抗静电剂型的防静电薄膜。近年来,我国华南和华东地区有关企业已研制生产出达到国际标准的防静电包装产品,已应用于防静电、防电磁干扰的相关领域。总部位于香港的新星辰国际集团有限公司生产多种防静电包装产品,如屏蔽袋、铝箔袋、尼龙袋、PE袋、导电袋、网格导电袋、气泡袋、屏蔽膜复合气泡袋和导电膜复合气泡袋等,多数皆为层压复合而成,表面电阻可达到103~1011Ω,具有很好的防静电和静电屏蔽性能。

         目前市场上的复合型防静电包装材料的基体聚合物多为PE、PC、PET、ABS等,以PVC为基体聚合物的防静电包装材料制品还比较少。由于PVC具有成本优势以及诸多性能优势,今后将成为防静电包装材料的研究热点。

         7、结构型导电聚合物

         结构型导电聚合物又称本征型导电高分子材料。这是一种新型高分子材料,它们通过自身化学结构的作用,而具有与金属自由电子同样作用的π电子的分子结构,电子运动经过π共轭系而呈现导电性,再通过化学方法进行掺杂(如掺碘、五氟化砷、五氟化硼等),以增加其导电能力。

         二、应用领域

         1、电子行业

         目前电子行业是防静电包装材料应用最为广泛的领域。近年来,各种电子类产品越来越精细化,其电磁敏感度也越来越高,很容易受到静电或电子干扰。而大多数电子产品的包装材料皆为塑料制品,其本身电阻率较高,易在运输或搬运过程中因摩擦或冲击而产生静电放电,从而损坏电子产品,造成巨大损失。国家机械电子工业部在1988年颁布了关于电子产品运输包装总技术条件的标准,提出将电子产品包装在防静电材料包装容器中,以保护电子产品。在市场应用需求的驱动下,电子产品防静电包装将成为一个多元化、功能化、低碳化的课题。

         2、火工品包装

         在火工品、火工品药剂、弹药、炸药、烟火药等易燃易爆品的生产、运输和使用过程中,由于摩擦、撞击等极易产生静电积累,产生静电火花,造成燃烧、爆炸等重大事故,对人们的生命财产安全造成重大威胁。因此,使用防静电包装材料对火工品等易燃易爆物品进行包装具有重要的现实意义。

         3、其他领域

         在其他易受静电放电、电磁干扰的领域,如化工原料、药品、食品包装等,都需使用防静电包装材料,以防危及生活、生产,甚至生命安全。

         防静电包装材料是防静电包装的基础。如今,静电敏感产品种类众多,对包装材料的防静电性能要求也不一,今后在对产品包装进行防静电设计时,开发新型多功能化的包装材料是防静电包装的发展方向。而PVC作为世界上产量最大的通用塑料,必将在未来的防静电包装领域占有巨大市场。

资料来源:公开资料,观研天下整理,转载请注明出处(ZQ)

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